Kas ultraheli homogenisaatori saab kasutada õlist nanotselli pulbri tootmiseks?

Teoreetiliselt saavad ultraheli homogeniseerijad aidata Nano - skaala rakupulbrit õlifaasist, kuid tegelikku mõju piiravad paljud tegurid ja seda tuleb analüüsida koos konkreetsete tingimustega:

1. ultraheli homogeniseerijate põhifunktsioon
Ultraheli homogeniseerijad kasutavad kõrge - sagedusvibratsiooni (tavaliselt üle 20 kHz), et luua "kavitatsiooniefekt": pisikesed mullid moodustavad söötmes. Kui need mullid varisevad, vabastavad nad tugevad mehaanilised löögid ja nihkejõud, purustades osakesed, hajutades agregaate ja vähendades isegi mikronide - suurusega osakesi nanomeetri skaalale (1 - 1000Nm). See omadus muudab need potentsiaalselt sobivaks rakkude katkemiseks ja pulbri täpsustamiseks.

2. õlifaasi mõju
Õli kasutamisel dispersioonikeskkonnana on oluline arvestada selle füüsikaliste omaduste piirangutega ultraheli mõjule:
● Kavitatsiooni efekti efektiivsus: õlil on madalam aururõhk ja suurem viskoossus. Võrreldes veega on kavitatsioonimullide moodustumine ja kokkuvarisemine nõrgem, põhjustades ebapiisavaid nihkejõude. Nanoskaala killustatuse saavutamiseks võib olla vajalik suurem võimsus või pikem töötlemisaeg.
● Dispersiooni stabiilsus: Nanomõõtmeliste rakkude pulbrid kipuvad van der Waalsi jõudude tõttu nafta. Seetõttu on õli lisamine - lahustuvad pindaktiivsed ained (näiteks rasvhapete estrid või silikoonõli derivaadid) vajalikud pinnaenergia vähendamiseks ja nanomõõtmelise dispersiooni säilitamiseks. Vastasel juhul võivad nad uuesti liikuda mikroniks - suurusega osakesteks.

3. Rakkude omadused
● Raku struktuur: taimerakkudel (sisaldavad rakuseinad) või baktereid (peptidoglükaani kiht) on jäigad struktuurid, mis vajavad tugevamat häirejõudu. Ultraheliravi võib tõhusaks häireteks vajada eeltöötlust (näiteks külmutamist või ensümaatilist hüdrolüüsi). Loomarakkudel puuduvad rakuseinad ja neid on suhteliselt lihtsam nihutada ja fragment.
● algseisund: kui rakud on märjad (sisaldavad vett), võib õlifaas põhjustada rakkude dehüdratsiooni ja struktuurimuutusi, mis mõjutavad häirete efektiivsust. Kuivatatud rakupulbrid (näiteks lüofiliseeritud rakud) sobivad paremini õlifaasis dispersiooniks.

Ultraheli homogeniseerijad võivad õlifaasis toota nanoskaala rakupulbreid, kuid need tingimused tuleb täita:

● optimeerige ultraheli parameetreid, nagu võimsus ja kestus, mis põhineb rakutüübil (nt jäikade rakkude suur võimsus);
● lisage õli - lahustuv hajutaja, et vältida nanoosakeste aglomeratsiooni;
● Eelistatult kasutage toorainena kuiva rakupulbrit, et minimeerida liidese häireid õlifaasis.